సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్ నిష్క్రియ భాగాలు

సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్నిష్క్రియ భాగాలు

సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్‌లో అనేక కీలక నిష్క్రియ భాగాలు ఉన్నాయి. మూర్తి 1Aలో చూపిన విధంగా వీటిలో ఒకటి ఉపరితల-ఉద్గార గ్రేటింగ్ కప్లర్. ఇది వేవ్‌గైడ్‌లో బలమైన గ్రేటింగ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దీని వ్యవధి వేవ్‌గైడ్‌లోని కాంతి తరంగపు తరంగదైర్ఘ్యానికి దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది. ఇది కాంతిని విడుదల చేయడానికి లేదా ఉపరితలంపై లంబంగా స్వీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది పొర-స్థాయి కొలతలు మరియు/లేదా ఫైబర్‌తో కలపడానికి అనువైనదిగా చేస్తుంది. గ్రేటింగ్ కప్లర్‌లు సిలికాన్ ఫోటోనిక్స్‌కు కొంత ప్రత్యేకమైనవి, వాటికి అధిక నిలువు సూచిక కాంట్రాస్ట్ అవసరం. ఉదాహరణకు, మీరు సంప్రదాయ InP వేవ్‌గైడ్‌లో గ్రేటింగ్ కప్లర్‌ను తయారు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే, గ్రేటింగ్ వేవ్‌గైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ కంటే తక్కువ సగటు వక్రీభవన సూచికను కలిగి ఉన్నందున, కాంతి నిలువుగా విడుదల కాకుండా నేరుగా ఉపరితలంలోకి లీక్ అవుతుంది. ఇది InPలో పని చేయడానికి, ఫిగర్ 1Bలో చూపిన విధంగా, దానిని సస్పెండ్ చేయడానికి గ్రేటింగ్ కింద మెటీరియల్‌ని త్రవ్వాలి.

మూర్తి 1: సిలికాన్ (A) మరియు InP (B)లో ఉపరితల-ఉద్గార వన్-డైమెన్షనల్ గ్రేటింగ్ కప్లర్‌లు. (A)లో, బూడిద మరియు లేత నీలం వరుసగా సిలికాన్ మరియు సిలికాను సూచిస్తాయి. (B)లో, ఎరుపు మరియు నారింజ వరుసగా InGaAsP మరియు InPని సూచిస్తాయి. గణాంకాలు (C) మరియు (D) InP సస్పెండ్ చేయబడిన కాంటిలివర్ గ్రేటింగ్ కప్లర్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (SEM) చిత్రాలను స్కాన్ చేస్తున్నాయి.

మరొక ముఖ్య భాగం మధ్య స్పాట్-సైజ్ కన్వర్టర్ (SSC).ఆప్టికల్ వేవ్‌గైడ్మరియు ఫైబర్, ఇది సిలికాన్ వేవ్‌గైడ్‌లో సుమారు 0.5 × 1 μm2 మోడ్‌ను ఫైబర్‌లో 10 × 10 μm2 మోడ్‌కి మారుస్తుంది. విలోమ టేపర్ అని పిలువబడే ఒక నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించడం ఒక సాధారణ విధానం, దీనిలో వేవ్‌గైడ్ క్రమంగా ఒక చిన్న చిట్కాకు ఇరుకైనది, దీని ఫలితంగా గణనీయమైన విస్తరణ జరుగుతుంది.ఆప్టికల్మోడ్ ప్యాచ్. మూర్తి 2లో చూపిన విధంగా సస్పెండ్ చేయబడిన గ్లాస్ వేవ్‌గైడ్ ద్వారా ఈ మోడ్‌ని సంగ్రహించవచ్చు. అటువంటి SSCతో, 1.5dB కంటే తక్కువ కప్లింగ్ నష్టాన్ని సులభంగా సాధించవచ్చు.

మూర్తి 2: సిలికాన్ వైర్ వేవ్‌గైడ్‌ల కోసం నమూనా పరిమాణం కన్వర్టర్. సిలికాన్ పదార్థం సస్పెండ్ చేయబడిన గ్లాస్ వేవ్‌గైడ్ లోపల విలోమ శంఖాకార నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. సస్పెండ్ చేయబడిన గ్లాస్ వేవ్‌గైడ్ క్రింద సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్ చెక్కబడింది.

కీలకమైన నిష్క్రియాత్మక భాగం ధ్రువణ బీమ్ స్ప్లిటర్. ధ్రువణ స్ప్లిటర్‌ల యొక్క కొన్ని ఉదాహరణలు మూర్తి 3లో చూపబడ్డాయి. మొదటిది మాక్-జెండర్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్ (MZI), ఇక్కడ ప్రతి చేయి వేర్వేరు బైర్‌ఫ్రింగెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది. రెండవది సాధారణ దిశాత్మక కప్లర్. ఒక సాధారణ సిలికాన్ వైర్ వేవ్‌గైడ్ యొక్క ఆకార బైర్‌ఫ్రింగెన్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ట్రాన్స్‌వర్స్ మాగ్నెటిక్ (TM) పోలరైజ్డ్ లైట్ పూర్తిగా జతచేయబడుతుంది, అయితే ట్రాన్స్‌వర్స్ ఎలక్ట్రికల్ (TE) పోలరైజ్డ్ లైట్ దాదాపుగా విడదీయబడుతుంది. మూడవది గ్రేటింగ్ కప్లర్, దీనిలో ఫైబర్ ఒక కోణంలో ఉంచబడుతుంది, తద్వారా TE ధ్రువణ కాంతి ఒక దిశలో మరియు TM ధ్రువణ కాంతి మరొక దిశలో జతచేయబడుతుంది. నాల్గవది రెండు డైమెన్షనల్ గ్రేటింగ్ కప్లర్. వేవ్‌గైడ్ ప్రచారం దిశకు లంబంగా విద్యుత్ క్షేత్రాలు ఉండే ఫైబర్ మోడ్‌లు సంబంధిత వేవ్‌గైడ్‌తో జతచేయబడతాయి. ఫైబర్‌ను వంచి, రెండు వేవ్‌గైడ్‌లకు లేదా ఉపరితలానికి లంబంగా మరియు నాలుగు వేవ్‌గైడ్‌లకు జత చేయవచ్చు. రెండు-డైమెన్షనల్ గ్రేటింగ్ కప్లర్‌ల యొక్క అదనపు ప్రయోజనం ఏమిటంటే అవి ధ్రువణ రొటేటర్‌లుగా పనిచేస్తాయి, అంటే చిప్‌లోని అన్ని కాంతి ఒకే ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే ఫైబర్‌లో రెండు ఆర్తోగోనల్ పోలరైజేషన్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

మూర్తి 3: బహుళ ధ్రువణ స్ప్లిటర్‌లు.